一种加热器固定装置、冷头及制冷机的制作方法

1.本实用新型属于制冷机技术领域，特别涉及一种加热器固定装置、冷头及制冷机。


背景技术：

2.现有超导磁体上的制冷机，制冷机下端的二级冷头直接与磁体固定连接在一起，不能拆卸，制冷机只能通过更换制冷机活塞来维修制冷机。制冷机在运行过程中下端冷头处于低温状态，此时直接拆开制冷机，更换活塞空气会进入制冷机气缸内，将活塞与气缸冻结在一起，导致活塞拔不出来，故需要在制冷机二级冷头上增加加热器来辅助加热，将制冷机加热到常温。
3.由于制冷机属于精密仪器，二级冷头作为气缸一部分，非常脆弱，因此固定加热器结构不能对二级冷头有过度挤压，避免二级冷头变形挤压内部活塞，导致活塞卡死，制冷机损坏，为保证加热迅速有效，加热器固定结构与二级冷头需要接触良好可靠，综上所述，加热器固定结构固定在二级冷头上，不能过度挤压二级冷头，同时还要保持接触良好。
4.因此，如何克服上述技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种加热器固定装置、冷头及制冷机，避免了安装过程中对二级冷头的过度挤压，同时还能保持良好接触。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种加热器固定装置，包括加热器、过渡转接块和导热介质；其中，
7.所述加热器通过所述过渡转接块设置于二级冷头，所述导热介质设置于所述过渡转接块和所述二级冷头之间，使所述加热器经由所述过渡转接块和所述导热介质传导至所述二级冷头。
8.可选的，所述过渡转接块呈套筒结构，所述过渡转接块包括两个可拆卸连接的壳体。
9.可选的，两个所述壳体卡接连接；
10.或，两个所述壳体通过固定连接件连接。
11.可选的，所述导热介质为包覆于所述二级冷头外周的导热片。
12.可选的，所述导热介质为多个导热片。
13.可选的，相邻所述导热片之间设置对接间隙。
14.可选的，所述加热器为柱体，所述过渡转接块上设置有用于容纳所述加热器的安装孔。
15.可选的，锁紧状态下，所述过渡转接块与包覆有所述导热介质的二级冷头之间为过盈连接。
16.本方案还提供一种冷头，包括二级冷头和加热器固定装置，所述加热器固定装置为如上文所述的加热器固定装置。
17.本方案还一种制冷机，包括如上文所述的冷头。
18.本实用新型所提供的一种加热器固定装置，包括加热器、过渡转接块和导热介质；其中，加热器通过过渡转接块设置于二级冷头，导热介质设置于过渡转接块和二级冷头之间，使加热器经由过渡转接块和导热介质传导至二级冷头。通过在过渡转接块和二级冷头之间设置导热介质，既可以保证过渡转接块和二级冷头之间的良好接触以进行热传递，还避免了安装过程中对二级冷头的过度挤压。
19.本实用新型还提供了一种具有上述加热器固定装置的冷头以及具有上述冷头的制冷机，因此，其同样具有上述有益效果，此处便不再赘述。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的一种冷头与加热器固定装置的装配图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种冷头与加热器固定装置在锁紧状态下的装配图；
23.图3为图2的轴向截面图；
24.图4为本实用新型实施例提供的一种冷头与加热器固定装置在锁紧前的轴向截面图；
25.图5为本实用新型实施例提供的一种冷头与加热器固定装置在锁紧后的轴向截面图。
26.上图中的附图标记包括：
27.二级冷头1；过渡转接块2；加热器3；冷头4；固定连接件5；导热介质6。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型
中的具体含义。
32.本实用新型的核心是提供一种加热器固定装置、冷头及制冷机，避免了安装过程中对二级冷头的过度挤压，同时还能保持良好接触。
33.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
34.请参考图1
‑
图5，本实用新型提供了一种冷头，包括二级冷头1和用于加热二级冷头1的加热器固定装置。
35.加热器固定装置包括加热器3、过渡转接块2和导热介质6；其中，加热器3通过过渡转接块2设置于二级冷头1，导热介质6设置于过渡转接块2和二级冷头1之间，使加热器3经由过渡转接块2和导热介质6传导至二级冷头1。
36.需要说明的是，导冷介质具有良好柔软性和导热性，作用是填充过渡转接块2与二级冷头1的尺寸偏差和接触面上的细小凹坑，使得二级冷头1受力均匀，避免局部受力被挤压变形，同时还能增大传导接触面面积，提高热传导效率。
37.通过在过渡转接块2和二级冷头1之间设置导热介质6，既可以保证过渡转接块2和二级冷头1之间的良好接触以进行热传递，还避免了安装过程中对二级冷头的过度挤压。
38.在本实施例中，过渡转接块2呈套筒结构，过渡转接块2包括两个可拆卸连接的壳体。该两个壳体之间可通过卡扣来扣合连接，还可以通过固定连接件5连接。具体地，固定连接件5为螺钉，如图1和图2所示，两个壳体上均设置有用于连接螺钉的螺纹孔，螺钉贯穿两个壳体，将过渡转接块2与二级冷头1抱紧。当然，过渡转接块2可以根据实际需要拆分成任意形状和任意数量，满足上述功能的过渡转接块2均在本方案的保护范围内。
39.为实现过渡转接块2与二级冷头1紧密接触，将导热介质6设计为包覆于二级冷头1外周的导热片。具体地，导热片的数量为多个。多个导热片相互拼接包覆于二级冷头1的轴上。进一步地，相邻导热片之间设置对接间隙601。对接间隙601可沿轴向延伸。
40.导冷介质具有良好导热性和柔软性，填充在过渡转接块2与二级冷头1之间增大了导热接触面积，提高导热效率。特别的，导热介质6可采用软金属材料，或半固液状态的导热物质，如铟片等。
41.锁紧状态下，过渡转接块2与包覆有导热介质6的二级冷头1之间为过盈连接。即，在过渡转接块2与二级冷头1之间垫柔性导热介质6，过渡转接块2之间设计预留导热介质压缩间隙，导热介质6压缩到位后过渡转接块2接触相互限位，避免了安装过程过渡转接块2过渡挤压二级冷头1变形导致制冷机损坏，导热介质具有良好导热性，填充在过渡转接块2与二级冷头1之间增大了导热接触面积，提高导热效率。如图4所示，a表示为锁紧前的过渡转接块2的两个壳体之间的过渡转接块间隙。如图5所示，b表示为锁紧后过渡转接块2的两个壳体之间间隙消失，二者相互接触。
42.如图3
‑
图5所示，导冷介质6对半分开，在导冷介质6对接处设计脱空，即对接间隙601，过渡转接块2锁紧过程中，导冷介质6受挤压产生一定形变，可向两侧溢出(即向对接间隙601处移动)，以减小导冷介质6挤压过程的阻力，避免二级冷头1受力过大导致变形。
43.为保证过渡转接块2的尺寸精度，过渡转接块2采用二次加工工艺加工。预加工下料时内部圆孔时预留二次加工余量，然后将过渡转接块2对半切开，最后将过渡转接块2拼接固定后，二次加工过渡转接块2内部圆孔到位。
44.在本实施例中，加热器3为柱体，过渡转接块2上设置有用于容纳加热器3的安装孔。安装孔的圆柱面接触面大，接触热传导效率高。安装孔可以通过涂胶方式与加热器3粘接，当然，也可以通过其他连接方式连接加热器3。若加热器3采用其他形状，相应的，过渡转接块2也可采用其他容纳腔或直接连接的方式连接导热。加热器3的数量可为一个或多个，根据实际应用适应性选择。
45.此外，本技术还公开了一种冷头，包括二级冷头1和加热器固定装置，加热器固定装置为如上述实施例中公开的加热器固定装置。因此，具有该加热器固定装置的冷头也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
46.本技术还公开了一种制冷机，包括冷头4，冷头4为如上述实施例中公开的冷头4。因此，具有该冷头4的制冷机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
47.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
48.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。